Принципы построения навигационных систем

Под термином навигационная система (НС) принято понимать совокупность приборов, алгоритмов и программного обеспечения, позволяющих произвести ориентирование объекта в пространстве. Навигационные системы можно разделить на множество категорий в зависимости от назначения, объема получаемой навигационной информации и используемых методов навигации. В зависимости от области применения навигационные системы разделяют на системы морской, наземной и воздушной навигации. Область применения навигационной системы определяет объект, на котором будет установлена система, примерный набор необходимых датчиков, условия эксплуатации и требования по надежности и помехозащищенности. В состав НС обычно входят:

• 1. Датчики, которые определяют все необходимые параметры движения и координаты местоположения объекта, на котором установлена НС;
• 2. Вычислительное устройство, предназначенное для обработки информации от датчиков в соответствии с определенным алгоритмом и выдачи информации пользователю;
• 3. Устройство индикации.

НС всех типов строятся по следующей схеме, представленной на рис. 1. Обобщенная блок схема систем навигации Измерители автономной системы (нерадиотехнические измерители) — измерители системы, работающей без сигналов от внешних источников. Основное их назначение — определение координат, параметров движения и пространственного положения продольных осей объекта. Среди главных достоинств данных измерителей следует отметить автономность действия и высокую помехозащищенность. Недостатком является малая для большинства измерителей точность измерения навигационных параметров по сравнению с радиотехническими измерителями. Одно из назначений радиотехнических измерителей — коррекция данных полученных от измерителей автономной системы для повышения точности показаний навигационной систем. Рассмотрим применение данной схемы в навигационной системе для подвижных наземных объектов (ПНО) и рассмотрим направления для повышения качества работы данных систем. Так для систем данного типа в качестве измерителей автономной системы могут быть использованы — датчик угловых скоростей (ДУС), датчик линейных ускорений (ДЛУ), инерциальная навигационная система (ИНС), цифровой магнитный компас и т. д. В качестве радиотехнических измерителей могут быть использованы: системы сотовой связи, спутниковые системы (ГЛОНАСС/GPS) (СРНС), наземные радиотехнические системы дальней навигации. Системы навигации для подвижных наземных объектов (ПНО) построенные по схеме на рис. 1 подробно рассматриваются с указанием конкретного состава элементов.

Рис. 1. Системы навигации для подвижных наземных объектов